| １．マイクロ波を利用した薄膜の高速製膜
近年、透明導電膜を含む無機酸化物の焼成において、マイクロ波を利用する方法が注目されています。この技術は、物質のマイクロ波の吸収による急速加熱や局所加熱が可能であるため、従来の電気炉に比べ加熱時間の短縮や低コストでの焼成が可能になります。
本研究では、家庭用電子レンジ(2.45GHz)によるマイクロ波を利用して、薄膜の高速製膜を試みています。
また、工業用の半導体式マイクロ波発生装置を使用することで、系内の磁場と電場を分離し、それぞれの特徴を利用した加熱が可能になりました。本研究では、発熱と放熱のバランスをとることにより局所加熱を実現し、PETフィルム等の低融点材料の基板上への製膜を試みています。さらにこの技術を利用して色素増感太陽電池を作成しています。
•Microwave heating to form porous TiO2 layer on high-haze FTO film for dye-sensitized solar cell,
M.Okuya et al., Mater. Sci. Semicond. Process., Vol. 163, 107582 (2023).
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家庭用電子レンジによる高速製膜
半導体式マイクロ波発生装置
（富士電波工機（株）FSU-201VP-04）
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プラズマは非常に高いエネルギーを有するため、医療器具の殺菌や有害物質の処理などに利用されています。ここでは誘電体バリア放電に分類される沿面放電に着目し、プラズマを平面状に発生させます。有機金属や無機金属の原料を基板に塗布した後、このプラズマを照射することにより酸化物を中心とした製膜を行います。
さらに、下の図に示すようなパターン化されたプラズマを発生させることにより、薄膜のダイレクトパターニング形成が可能になります。本研究ではこの技術を確立し、沿面放電（平面プラズマ）による製膜及びそのエレクトロニクスデバイスへの応用を目指しています。
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沿面放電（平面プラズマ）の発光パターン例：
左：星型、右：静岡大校章（富士山と駿河湾）
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•Direct patterning in ZnO film formation by surface discharge technique,
M.Okuya et al., Applied Physics Express, Vol.7, 015501 (2014).
•Porous TiO2 layer for dye-sensitized solar cell formed with non-equilibrium
2D plasma induced by dielectric barrier discharge under atmospheric pressure,
M. Okuya et al., Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 60, 045501 (2021).
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